CN103438237A - 防倒吸真空排污阀及真空集污系统 - Google Patents
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Abstract
防倒吸真空排污阀，包括阀体、控制机构、引气管，阀体的出口连接真空系统，阀体内设置密封腔，引气管连接阀体出口与密封腔，密封腔内设置控制进口与出口连通和断开的控制机构，还包括防倒吸装置，防倒吸装置包括气水分离座，气水分离座内部为两段空腔，下段空腔为气水通道，气水通道与阀体出口接通，上段空腔为分离腔，分离腔与引气管接通，分离腔的横截面面积均大于气水通道的横截面面积。还相应提供了真空集污系统。
Description
技术领域
本发明涉及排污阀及真空集污系统，尤其涉及一种用于泵式真空集污系统的真空排污阀。
背景技术
集便器等集污系统已被广泛应用于飞机、列车、流动厕所等，泵式真空集污系统是其中的一种集污系统，主要采用真空泵抽取蹲便器、便池内的污水，排污阀设置在排污管路上，控制排污管路的通、断，目前的排污阀类型较多，有电动阀、气动阀等，也出现了利用真空源驱动的排污阀，这类排污阀内带有密闭腔囊，采用引气管路将密闭腔囊与真空系统接通，腔囊被抽真空后，腔囊收缩，依靠腔囊内部的弹性部件的移动阻隔排污阀内的管路。
但这类带有腔囊的排污阀接入真空系统后，存在许多缺陷，首先，真空系统即与排污管接通，又与引气管接通，当排污阀内的腔囊的气压改变时，由于压力作用，排污管内的污水会通过真空系统、引气管被倒吸进入腔囊，污水会影响排污阀通、断管路的效果，而且污水具有腐蚀性，会腐蚀腔囊内的零部件；另外，排污阀内的弹性组件移动时，只能沿排污阀内管路的一侧阻挡截流，影响截断污水流的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供防倒吸真空排污阀，并可防止污水经过引气管进入阀体密封腔内，并改进排污阀内的机构，上下挤压排污软管，截流效果好。
本发明还提供了一种真空集污系统，使其排污效果更好。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：防倒吸真空排污阀，包括阀体、控制机构、引气管，阀体的出口连接真空系统，阀体内设置密封腔，引气管连接阀体出口与密封腔，密封腔内设置控制进口与出口连通和断开的控制机构，还包括防倒吸装置，防倒吸装置包括气水分离座，气水分离座内部为两段空腔，下段空腔为气水通道，气水通道与阀体出口接通，上段空腔为分离腔，分离腔与引气管接通，分离腔的横截面面积均大于气水通道的横截面面积。
更好地，所述气水分离座的分离腔、气水通道均为圆柱形腔体，所述气水通道内壁与分离腔内壁连接处由倒角过渡。
更好地，所述防倒吸装置还包括引气接头，引气接头的下部连接气水分离座的上部，引气接头上部连接引气管，引气接头内带有孔腔，孔腔接通分离腔和引气管。
更好地，所述引气接头内的孔腔与气水分离座的分离腔的接口处设置挡水板，挡水板上设置多个通孔，通孔连通孔腔和分离腔。
更好地，所述引气接头内的孔腔为圆形，挡水板为圆盘状。
更好地，所述阀体进口、出口由软管连接，软管内部通道由弹性活动机构控制连通与阻断。
更好地，所述弹性活动机构包括压簧、压簧座、导杆、滑架、下架；导杆的上端与阀体上部固定，下端插入压簧座，导杆可伸出或缩回压簧座内，压簧套在导杆和压簧座外，压簧座的底部固定在下架的顶梁，下架的底部与阀体底部固定；滑架的上端与阀体上部固定，滑架下端带有横杆，滑架的立柱套在下架外并可上下滑动，并且下架顶梁在滑架横杆上方，软管置于横杆和顶梁之间，滑架相对下架滑动上下滑动而阻断或连通软管内部通道。
所述阀体包括上盖、上模板、壳体、下模板、底座；上盖、上模板、壳体、下模板、底座依次连接，形成密封腔，上盖中设置气口，引气管连接气口，上模板、下模板均为弹性材料制成，导杆的上端与上盖固定，下架的底部与底座固定。
还提供一种真空集污系统，包括真空泵、真空排污管、排污阀、吸污管、便池、控制单元、按钮；真空泵与真空排污管、真空排污阀、吸污管、便池接通，真空泵抽取真空排污管内的空气后，在压力作用下，真空泵抽取便池中的污水，真空排污阀可接通或阻断排污管路，按钮可启闭控制单元内的电磁气阀，控制引气管的通、断，其特征在于：所述排污阀为如权利要求1至8所述的任一项防倒吸真空排污阀。
本发明的优点在于：1、引气管与阀体出口接通处设置防倒吸装置，防倒吸装置的气水分离座的内部空腔为上大下小的结构，当阀体密封腔中与软管内的气压不一致时，软管等排污管管路内的气水混合物通过气水通道进入分离腔，此时，由于分离腔的截面积相比与气水通道大，因空气与污水比重不一样，导致两者的上升速度无法保持一致，从而使空气与污水分离，空气进入引气管，而污水则会回流入排污管；2、引气接头与气水分离座之间设置挡水板，空气可穿过挡水板上的通孔，增强空气、污水的分离效果，气水通道内壁与分离腔内壁连接处设置倒角，依靠倒角过渡，气水分离座内部形成漏斗状，便于污水回流；3、阀体的上盖、上模板、壳体、下模板、底座组成密封腔，当密封腔内的气压降低后，密封腔上下收缩，固定于上盖的滑架向下移动，固定于底座的下架向上移动，压簧被压缩，使滑架的横杆与下架的顶梁间的间隙增大，软管管壁外扩，打开排污管路，当密封腔气压增大后，在压簧回复力作用下，密封腔扩张，上盖带动滑架上移，滑架横杆与下架顶梁相向移动，软管的上部、下部同时被挤压，阻断排污管路，截流效果好；4、下架的顶梁与软管的外壁的上部固定，滑架的横杆与软管的外壁的下部固定，这样在顶梁、横杆相对移动的同时，软管的上壁、下壁与随顶梁、横杆一体移动。
附图说明
图1是防倒吸真空排污阀的结构示意图。
图2是防倒吸装置的结构示意图。
图3是气水分离座的结构示意图。
图4是挡水板的结构示意图。
图5是阀体的结构示意图。
图6是阀体的横向剖面示意图。
图7是滑架、下架、软管、导杆、压簧、压簧座的连接关系示意图。
图8是真空集污系统的连接关系示意图。
图中：1、阀体，101、出口，102、进口，103、软管，104、上盖，105、上模板，106、壳体，107、下模板，108、底座，109、导杆，110、压簧，111、压簧座，112、下架，113、滑架，114、连接件，141、气口；2、引气管；3、防倒吸装置，31、气水分离座，311、气水通道，312、分离腔，32、引气接头，33、挡水板；4、真空泵，5、真空排污管，6、吸污管，7、便池，8、控制单元，9、按钮。
具体实施方式
下面结合附图、实施例对本发明进一步说明。
如图1所示的防倒吸真空排污阀，包括阀体1、引气管2，阀体1内设置密封腔，阀体的出口连接真空系统，引气管2连接出口与密封腔，真空系统通过引气管2连接密封腔，密封腔在被抽真空后，可收缩并带动其内的弹性组件，弹性组件移动可阻断阀体内用于连通污水管路的管道。
为防止出口处的污水进入阀体的密封腔，在阀体的出口处增设防倒吸装置3，如图2所示，防倒吸装置3焊接在出口101的管壁上，引气管2连接在防倒吸装置3上，防倒吸装置3包括气水分离座31，其结构如图3所示，气水分离座31内部为上、下两段空腔，下段空腔为气水通道311，气水通道311与出口101接通，上段空腔为分离腔312，分离腔312与引气管2接通，分离腔312各处的横截面面积均大于气水通道311的横截面面积。这样，当引气管2内的气压低于阀体出口101处的气压时，气水混合物由气水通道311进入分离腔312，由于分离腔312的截面积相比与气水通道311大，空气与污水比重不一样，两者的上升速度不同，空气进入引气管2内，而污水则会回流入出口101，空气与污水分离。
优选的气水分离座31的分离腔312、气水通道311均为圆柱形腔体，便于制造并且分离效果较好。
为了便于连接气水分离座31与引气管2，在气水分离座31的上部连接引气接头32，气水分离座31的上部设有外螺纹，引气接头32的下部带有内螺纹，两者螺纹连接，引气接头32的外部中段为外六方结构，方便扳手拧动。引气接头32上部为插拔接头，方便连接引气管2，引气接头32内带有孔腔，孔腔接通分离腔312和引气管2。
为防止污水意外进入引气接头32，在引气接头32内的孔腔与气水分离座的分离腔312的接口处设置薄片状挡水板33，挡水板33上设置多个通孔，通孔连通孔腔和分离腔312，当污水没有分离完全时，挡水板33可进一步阻挡污水进入引气接头32，而空气则可由通孔进入引气接头32。
显然，当分离腔312、气水通道311均为圆柱形腔体时，挡水板33也应为圆盘薄片状，挡水板33上环绕正中均匀分布有3个扇形的通孔，挡水板33的结构如图4所示。相应地，引气接头32内的孔腔也为圆形。
当分离腔312、气水通道311均为圆柱形腔体时，气水通道311内壁与分离腔312内壁连接处由倒角过渡，气水分离座31内部形成漏斗状，便于污水回流。
改进的阀体结构如图5、图6所示，所述阀体包括进口102、软管103、出口101、上盖104、上模板105、壳体106、下模板107、底座108、导杆109、压簧110、压簧座111、滑架113、下架112。
软管103由橡胶等软质材料制成，软管103置于壳体106内，连接进口102、出口101，污水依次流过进口102、软管103、出口101。
上盖104、上模板105、壳体106、下模板107、底座108依次连接，形成密封腔，上盖104中设置气口141，引气管2连接气口141，如图1所示。上模板105、下模板107均为弹性材料制成，当经过引气管2抽取密封腔内的空气后，密封腔内的气压降低，在外压作用下，密封腔体积收缩，上盖104、底座108将压迫上模板105、下模板107，上盖104与底座108间的距离缩小。
导杆109的上端与上盖104固定，下端插入压簧座111，导杆109可伸出或缩回压簧座111内，压簧110套在导杆109和压簧座111外，压簧座111的底部固定在下架112的顶梁上，下架112的底部与底座108固定。
滑架113的上端与上盖104通过螺钉固定，滑架113下端带有横杆，滑架113的立柱套在下架112的立柱外并可上下滑动，并且下架顶梁在滑架横杆上方，软管103置于滑架横杆和下架顶梁之间，滑架113上下滑动可改变横杆与顶梁间的距离，滑架113向上滑动可挤压软管103，切断阀体内的管路。滑架113、下架112、软管103、导杆109、压簧110、压簧座111的连接关系如图7所示。
滑架113的横杆与软管103的外壁的下部通过连接件114固定，下架112的顶梁与软管103的外壁的上部固定，顶梁、横杆移动时，可连同软管103的管壁一起移动。
上述真空排污阀的工作过程：
正常状态下，滑架横杆与下架顶梁挤压软管103的上、下管壁，阻断排污管路，下架顶梁上的压簧110也处于自然状态。
需要接通排污管路时，接通引气管2的管路，真空系统抽取密封腔内的空气，在外部气压作用下，上盖104与底座108相互靠近，下架112在底座108带动下，下架顶梁向上移动，并压缩压簧110，滑架113在上盖104的带动下，滑架横杆向下运动，横杆与顶梁间的空隙加大，同时带动软管管壁张开，接通排污管路。
当密封腔内进入空气后，内外气压一致，密封腔将恢复原状，上盖104与底座108相互远离，并在压簧110回复力的作用下，下架顶梁与滑架横杆靠近，挤压软管103，隔断排污管路，真空排污阀回复到正常状态。
采用上述真空排污阀的真空集污系统的连接关系如图8所示，真空集污系统包括真空泵4、真空排污管5、真空排污阀、吸污管6、便池7、控制单元8、按钮9。真空泵4依次与真空排污管5、真空排污阀阀体1、吸污管6、便池7接通，真空泵4抽取真空排污管5内的空气后，在压力作用下，真空泵4抽取便池7中的污水，真空排污阀可接通或阻断排污管路，在引气管2上设置控制单元8，控制单元8可由电磁气阀等组成。按钮9可启闭控制单元8内的电磁气阀，控制引气管2的通、断。
需要抽取便池7内的污水时，通过按钮9开启控制单元8中的电磁气阀，引气管2接通，真空泵4抽取阀体密封腔内的空气，阀体1内的排污管路接通，在真空泵4的“吸力”作用下，便池7内的污水被抽走，污水快被抽空时，一部分空气会通过排污管路，由于阀体密封腔与软管、真空排污管5内的压力差，污水可能会被吸入密封腔，而防倒吸装置3可防止污水进入引气管2、密封腔。当由控制单元8断开引气管2并且向密封腔充气或分离出的气体进入密封腔后，阀体回到正常状态，阻断排污管路，吸污过程结束。
Claims (9)
1.防倒吸真空排污阀，其特征在于：包括阀体、控制机构、引气管，阀体的出口连接真空系统，阀体内设置密封腔，引气管连接阀体出口与密封腔，密封腔内设置控制进口与出口连通和断开的控制机构，还包括防倒吸装置，防倒吸装置包括气水分离座，气水分离座内部为两段空腔，下段空腔为气水通道，气水通道与阀体出口接通，上段空腔为分离腔，分离腔与引气管接通，分离腔的横截面面积均大于气水通道的横截面面积。
2. 根据权利要求1所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述气水分离座的分离腔、气水通道均为圆柱形腔体，所述气水通道内壁与分离腔内壁连接处由倒角过渡。
3. 根据权利要求1或2所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述防倒吸装置还包括引气接头，引气接头的下部连接气水分离座的上部，引气接头上部连接引气管，引气接头内带有孔腔，孔腔接通分离腔和引气管。
4. 根据权利要求3所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述引气接头内的孔腔与气水分离座的分离腔的接口处设置挡水板，挡水板上设置多个通孔，通孔连通孔腔和分离腔。
5. 根据权利要求4所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述引气接头内的孔腔为圆形，挡水板为圆盘状。
6. 根据权利要求1或2所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述阀体进口、出口由软管连接，软管内部通道由弹性活动机构控制连通与阻断。
7. 根据权利要求6所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述弹性活动机构包括压簧、压簧座、导杆、滑架、下架；导杆的上端与阀体上部固定，下端插入压簧座，导杆可伸出或缩回压簧座内，压簧套在导杆和压簧座外，压簧座的底部固定在下架的顶梁，下架的底部与阀体底部固定；滑架的上端与阀体上部固定，滑架下端带有横杆，滑架的立柱套在下架外并可上下滑动，并且下架顶梁在滑架横杆上方，软管置于横杆和顶梁之间，滑架相对下架滑动上下滑动而阻断或连通软管内部通道。
8. 根据权利要求7所述的防倒吸真空排污阀，其特征在于：所述阀体包括上盖、上模板、壳体、下模板、底座；上盖、上模板、壳体、下模板、底座依次连接，形成密封腔，上盖中设置气口，引气管连接气口，上模板、下模板均为弹性材料制成，导杆的上端与上盖固定，下架的底部与底座固定。
9. 一种真空集污系统，包括真空泵、真空排污管、排污阀、吸污管、便池、控制单元、按钮；真空泵与真空排污管、真空排污阀、吸污管、便池接通，真空泵抽取真空排污管内的空气后，在压力作用下，真空泵抽取便池中的污水，真空排污阀可接通或阻断排污管路，按钮可启闭控制单元内的电磁气阀，控制引气管的通、断，其特征在于：所述排污阀为如权利要求1至8所述的任一项防倒吸真空排污阀。
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